第一章緒論遺傳學詳解演示文稿當前1頁，總共37頁。優選第一章緒論遺傳學當前2頁，總共37頁。生物和非生物的本質區別之一是生物能夠自我復制，從而構成生命的連續系統。遺傳和變異是生物界最普遍和最基本的兩個特征。第一節遺傳學的涵義及其研究內容當前3頁，總共37頁。3、變異（variation）親代與子代之間、子代個體之間，總是存在著不同程度的差異的現象。如：一母生九子，九子各異。一、遺傳學的基本概念1、遺傳學（genetics）是研究生物遺傳和變異現象及其規律的一門科學。2、遺傳（heredity）生物親代與子代相似的現象如：種瓜得瓜、種豆得豆。當前4頁，總共37頁。4、遺傳與變異是矛盾對立統一的兩個方面

遺傳是相對的、保守的，沒有遺傳就沒有物種的相對穩定，也就不存在變異的問題。而變異是絕對的、發展的；沒有變異生物就不會產生新的性狀，也就不能發展、進化。

當前5頁，總共37頁。5、遺傳、變異和選擇是生物進化和新品種選育的三大因素（1）生物進化就是環境條件對生物變異進行自然選擇，在自然選擇中得以保存的變異傳遞給子代，變異逐代積累導致物種演變、產生新物種。自然選擇變異遺傳生物進化當前6頁，總共37頁。（2）動、植物和微生物新品種選育(育種)實際上是一個創造變異、人工選擇和進化的過程，只是以選擇強度更大的人工選擇代替了自然選擇，從而創造出符合人們需求的新種類和新品種。創造變異人工選擇遺傳新品種當前7頁，總共37頁。二、遺傳學研究的對象1、以微生物(細菌、真菌、病毒)、植物和動物以及人類為對象，研究它們的遺傳變異規律。當前8頁，總共37頁。2、遺傳學研究常用的模式生物擬南芥當前9頁，總共37頁。三、遺傳學的研究內容1、研究生物遺傳和變異的科學：與生物的生命起源和生物進化有關。2、研究生物體遺傳信息及其表達規律的科學：要解決物種代代相傳、性狀

遺傳的問題。3、研究和了解基因本質的科學：遺傳物質是什么？遺傳物質性狀？

遺傳學是一門涉及生命起源和生物進化的理論科學，同時也是一門密切聯系生產實際的基礎科學，直接指導植物、動物、微生物育種。當前10頁，總共37頁。

四、遺傳學研究的任務

(1)闡明：生物遺傳和變異現象è表現規律

(2)探索：遺傳和變異原因è物質基礎è

內在規律；

(3)指導：動植物和微生物育種,提高醫學水平。當前11頁，總共37頁。第二節遺傳學的發展歷史當前12頁，總共37頁。一、遺傳學的萌芽階段（～1900）1．遺傳學起源于育種實踐

人類è生產實踐è遺傳和變異è選擇è育成優良品種。2.18世紀下半葉和19世紀上半葉期間拉馬克和達爾文對生物界遺傳和變異進行了系統的研究拉馬克(LamarckJB,1744-1829)

用進廢退學說（Doctrineofuseanddisuse）(2)達爾文(DarwinC,1809-1882)

①1859年發表“物種起源（originofspecies）”

②提出“泛生論（hypothesisofpangenesis）”3．魏斯曼(WeismannA,1834-1914)

種質論（theoryofgermplasm）當前13頁，總共37頁。拉馬克認為：遺傳變異遵循“用進廢退和獲得性遺傳”規律，環境是引起生物變異的根本原因。器官用進廢退：生物變異的根本原因是環境條件的改變獲得性遺傳：所有生物變異(獲得性狀)都是可遺傳的，并在生物世代間積累。

拉馬克：用進廢退和獲得性遺傳用進廢退獲得性遺傳當前14頁，總共37頁。◆達爾文在解釋生物進化時也對生物的遺傳、變異機制進行了假設，1868年提出了泛生假說，認為：遺傳物質是存在于生物器官中的“泛子/泛生粒”；可以分裂繁殖，流動到生殖器官，形成生殖細胞。受精卵發育成成體時，泛生粒就進入各器官發揮作用而表現親代的性狀。如果親代泛生粒發生變異，則子代表現變異。

達爾文：泛生論當前15頁，總共37頁。當前16頁，總共37頁。當前17頁，總共37頁。當前18頁，總共37頁。

1892年，魏斯曼（Weismann）提出種質連續論(theoryofcontinuityofgermplasm)，否定獲得性遺傳。生物由種質和體質組成：種質指生殖細胞，負責生殖和遺傳；體質指體細胞，負責營養活動。種質是“潛在的”，世代相傳，不受體質和環境影響;體質由種質產生，不能遺傳。

魏斯曼：種質連續論

Mousetail-cuttingexperiment當前19頁，總共37頁。二、遺傳學的誕生(1900)1、孟德爾(Mendel，1822-1884）

奧地利的一個修道士，從1856年開始進行了8年的豌豆雜交試驗。系統地研究了生物的遺傳和變異。

1866年發表《植物雜交試驗》,提出了分離規律和獨立分配規律，并應用統計學方法分析和驗證了這些假設。

假定有“遺傳因子”，認為遺傳是受細胞里的遺傳因子所控制。但是他的發現并未引起重視，被埋沒了35年。當前20頁，總共37頁。

2、孟德爾定律的重新發現

35年后，即1900年，三位植物學家：

狄·弗里斯

(DeVries,H.1848~1935)[荷]、月見草

科倫斯

(Correns,C.

1864~1933)[德]、玉米

馮·柴馬克

(VonTschermak,E.)[奧]、豌豆在不同國家、用不同的植物，進行與孟德爾早期研究相似的雜交試驗，獲得與孟德爾相似的結果，證實了孟德爾的遺傳規律。

1900年，孟德爾遺傳規律的重新發現，標志著遺傳學的誕生。

1910年起將孟德爾遺傳規律改稱為孟德爾定律，公認孟德爾是遺傳學的奠基人。當前21頁，總共37頁。1、細胞遺傳學時期(1910-1939年)

當時，細胞學和胚胎學已有很大發展，對于細胞結構、有絲分裂、減數分裂、受精及細胞分裂過程中染色體動態都已比較了解。是細胞學研究和孟德爾遺傳規律的結合。研究工作的主要特征是從個體水平向細胞水平發展，建立染色體遺傳學說。三、遺傳學的全面發展階段

當前22頁，總共37頁。

主要的科學家及其貢獻

約翰遜(JohannsenW,1859-1927)

①1909年發表“純系學說”：明確區別基因型和表現型；②最先提出“基因（gene）”一詞：替代遺傳因子概念。

鮑維里(BoveriT,1902)和薩頓(SuttonW,1903)發現遺傳因子的行為與染色體行為呈平行關系,是染色體遺傳學說的初步論證。

貝特生(BatesonW,1906)

①

從香豌豆中發現性狀連鎖②

創造“genetics”一字

詹森斯(JanssensFA,1909)觀察到染色體在減數分裂時呈交叉現象，為解釋連鎖與交換提供了基礎。摩爾根(MorganTH,1866~1945)

①

證明基因位于染色體上，染色體是基因的載體。

②

創立了“基因學說”。③發現了連鎖遺傳規律。當前23頁，總共37頁。1910,,demonstratedthatgenesareonthechromosome

TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1933"forhisdiscoveriesconcerningtheroleplayedbytheChromosomeinheredity"ThomasHuntMorgan(1866-1945)CaliforniaInstituteofTechnology,CA,USA

當前24頁，總共37頁。2、數量遺傳學和群體遺傳學的誕生(1930-1932年)費希爾（FisherRA）1918年，發表了重要文獻“根據孟德爾遺傳假設的親屬間相關的研究”，成功運用多基因假設分析資料，首次將數量變異劃分為各個分量，開創了數量性狀遺傳研究的思想方法。1925年，首次提出了方差分析(ANOVA)方法,為數量遺傳學的發展奠定了基礎。當前25頁，總共37頁。

由于微生物遺傳學和生化遺傳學研究的廣泛開展，使研究工作進入微觀層次，其主要特征是以微生物為研究對象，采用生化方法探索遺傳物質的本質及其功能。3、生化和微生物遺傳學時期：從細胞水平向分子水平的過渡(1940-1952)當前26頁，總共37頁。比德爾(BeadleGW，1941)在紅色面包霉的生化遺傳研究中，分析了許多生化突變體。①提出“一個基因一種酶”假說②發展了微生物遺傳學和生化遺傳學

卡斯佩森(CasperssonTO)40年代初用定量細胞化學方法，證明DNA存在于細胞核中。以后又有人證明：①DNA是構成染色體的主要物質；②同種生物不同細胞中DNA的質與量恒定；③在性細胞中DNA的含量為體細胞的一半。當前27頁，總共37頁。

艾弗里(AveryOT,1944)

用純化因子研究肺炎雙球菌的轉化實驗，證明遺傳物質是DNA而不是蛋白質。赫爾希(HersheyAD,1952)

用同位素示蹤法，在研究噬菌體感染細菌的實驗中，再次確認了DNA是遺傳物質。

至此，已為遺傳物質的化學本質和基因功能奠定了初步的理論基礎。當前28頁，總共37頁。4、分子遺傳學時期(1953-現在)

40年代中，細胞遺傳學、微生物遺傳學和生化遺傳學取得了巨大成就，使一些物理學家對研究生物學問題產生濃厚的興趣。一些物理學家和化學家開始研究遺傳的分子基礎和基因的自我復制這兩個當時生物學的中心問題。在生物研究中帶進了物理學理論、概念和方法。當前29頁，總共37頁。

杰出的科學家及其貢獻

沃森(WatsonJD)和克里克(CrichFHC)

根據對DNA的化學分析和X射線晶體學結果,提出DNA分子雙螺旋模型。這一重大發現的意義在于：①為DNA分子結構、自我復制、相對穩定性和變性提出合理解釋；②DNA是貯存和傳遞遺傳信息的物質；③基因是DNA分子上的一個片段；④標志著分子生物學誕生，是遺傳學發展到分子遺傳學的重要轉折點。當前30頁，總共37頁。

克里克(CrickFHC.，1961)

與同事們一起用實驗證明了他1958年提出的關于遺傳三聯密碼的推測。尼倫伯格(NirenbergMW)

從1957年開始，就著手解譯遺傳密碼，經過多人努力，至1969年全部解譯出64種遺傳密碼。雅各布(JacobF)和莫諾(MonodJ)

1961年提出了大腸桿菌的操縱子學說，闡明了微生物基因表達的調節問題。當前31頁，總共37頁。

至60年代末已基本搞清楚蛋白質生物合成的過程，驗證了1958年克里克提出的“中心法則”。而這一法則因1970年逆轉錄酶的發現而作了修正。

遺傳密碼的破譯解決遺傳信息本身的物質基礎及含義的問題。

“中心法則”解決遺傳信息的傳遞途徑和流向問題。當前32頁，總共37頁。

分子遺傳學的許多成就是來自對原核生物的研究，70年代開始，在此基礎上開展對真核生物的研究。細菌質粒、噬菌體、限制性核酸內切酶、人工分離和合成基因取得進展，1973年成功實現DNA的體外重組，人類開始進入按照需要進行設計并能動地改造物種和創造新物種的新時代。

80～90年代：基因工程取得重大進展，人類基因組計劃（HumanGenomeProject，HGP）及模式生物和重要生物基因組計劃。形成了基因組學（Genomics）、蛋白質組學（Protemics）和生物信息學（Bioinformatics）。當前33頁，總共37頁。2000年中國完成了人類基因組3p區域（3pter-D3S3610）“工作框架圖”的任務。由中科院遺傳所完成的人類3號染色體短臂上的一個約30Mb的區域的測序任務。由于該區域約占人類整個基因組的1%，因此簡稱“1%項目”。

人類基因組計劃：2000年我國完成H